(57)【要約】【課題】長期間にわたって安定した現像剤搬送量を達成でき、かつトナー粉煙の発生を抑制できる画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供すること。【解決手段】現像スリーブ外周に、鉄を主材とした非磁性鋼、アルミニウムを主材とした合金、銅を主材とした合金、樹脂またはファイバーからなる粗さ形成部材を形成した画像形成装置およびプロセスカートリッジ。【選択図】図２
2007094286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒形状の現像スリーブ、前記現像スリーブ内部に配設された磁力発生手段および前記現像スリーブの外周に配設された粗さ形成部材を備えた現像剤担持体を有してなり、
前記粗さ形成部材を形成する材料が鉄を主材とした非磁性鋼であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
円筒形状の現像スリーブ、前記現像スリーブ内部に配設された磁力発生手段および前記現像スリーブの外周に配設された粗さ形成部材を備えた現像剤担持体を有してなり、
前記粗さ形成部材を形成する材料がアルミニウムを主材とした合金であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
円筒形状の現像スリーブ、前記現像スリーブ内部に配設された磁力発生手段および前記現像スリーブの外周に配設された粗さ形成部材を備えた現像剤担持体を有してなり、
前記粗さ形成部材を形成する材料が銅を主材とした合金であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記粗さ形成部材がエッチングにより穴抜き加工もしくは凹凸形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記粗さ形成部材がプレスにより穴抜き加工もしくは凹凸形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記粗さ形成部材が溶接により現像スリーブに固定されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
円筒形状の現像スリーブ、前記現像スリーブ内部に配設された磁力発生手段および前記現像スリーブの外周に配設された粗さ形成部材を備えた現像剤担持体を有してなり、
前記粗さ形成部材を形成する材料が樹脂材料であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】
前記粗さ形成部材が、熱収縮性を有するとともに、前記粗さ形成部材内径＞前記現像スリーブ外径の関係を満たすことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】
前記粗さ形成部材が、高伸縮性を有するとともに、前記粗さ形成部材内径＜前記現像スリーブ外径の関係を満たすことを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記粗さ形成部材によって現像剤担持体表面に凹凸が付与され、該凹凸の全体形状が網目形状または斑点形状であり、凹部が多角形形状または略円形形状を有することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
前記粗さ形成部材によって現像剤担持体表面に凹凸が付与され、該凹凸の全体形状が斑点形状であり、凹部が粗さ形成部材の厚み方向において貫通された穴状凹部であり、該穴状凹部が、該穴における現像剤担持体長手方向の中心線ｎと該穴の外周とが交わる点を点Ａとし、現像剤担持体円周方向（Ｐ）の中心線ｍと該穴の外周とが交わる点を点Ｂとしたとき、穴の外周曲線上の線分ＡＢの中間点での接線が長手方向中心線（ｎ）および円周方向中心線（ｍ）のいずれに対しても平行でないような形状を有し、該穴状凹部が螺旋状に連続して形成されている請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１２】
前記粗さ形成部材が前記現像スリーブに接着固定されることを特徴とする請求項１〜５および７〜１１のいずれかに画像形成装置。
【請求項１３】
円筒形状の現像スリーブ、前記現像スリーブ内部に配設された磁力発生手段および前記現像スリーブの外周に配設された粗さ形成部材を備えた現像剤担持体を有してなり、
前記粗さ形成部材を形成する材料がファイバー材料であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
前記粗さ形成部材は、前記現像スリーブへファイバー材料を巻きつけた後に焼成して形成されることを特徴とする請求項１３に記載の画像形成装置。
【請求項１５】
前記粗さ形成部材によって現像剤担持体表面に凹凸が付与され、該凹凸の全体形状が網目形状であることを特徴とする請求項１３または１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】
前記粗さ形成部材が導電性材料によるコーティングを施してあることを特徴とする請求項７〜１５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１７】
前記粗さ形成部材と前記現像スリーブとの材料物性が下記の関係式；
粗さ形成部材の材料の熱膨張率＞現像スリーブの材料の熱膨張率
を満たすことを特徴とする請求項１〜１６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１８】
前記現像剤担持体に担持される現像剤がトナーとキャリアを混合されてなる２成分現像剤であり、前記粗さ形成部材により付与される凹凸の高さがキャリアの直径の１／２よりも大きいことを特徴とする請求項１〜１７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１９】
円筒形状の現像スリーブ、前記現像スリーブ内部に配設された磁力発生手段および前記現像スリーブの外周に配設された粗さ形成部材を備えた現像剤担持体を有する現像装置であって、
前記粗さ形成部材を形成する材料が、鉄を主材とした非磁性鋼、アルミニウムを主材とした合金、銅を主材とした合金、樹脂材料、またはファイバー材料である現像装置を備えたことを特徴とする、装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像形成装置に用いられる現像剤担持体、ならびに該現像剤担持体を用いた画像形成装置およびプロセスカートリッジに関する。特に画像形成装置は電子写真方式を採用したものであって、モノクロ、モノカラー、フルカラーのＰＰＣ（Plain Paper Copier）、ＦＡＸ、プリンタなどの記録機器や表示装置などをいう。
【背景技術】
【０００２】
一般的な画像形成装置は、円筒状で回転可能な感光体と、コロナ放電により感光体の表面を一様に帯電する帯電手段と、感光体を露光して静電潜像を作成する露光手段と、現像部に印加される電圧と静電潜像間の電位差により静電潜像にトナー像を現像する現像手段と、トナー像と逆極性の電圧が印加されることで感光体もしくは像担持体上のトナー像を像担持体もしくは転写体に転写する転写手段とからなり画像形成を行なう。
【０００３】
現像手段は、図１２に示すように、現像剤を収納する現像槽１４１と現像剤を搬送する現像剤担持体１４２からなる。現像剤担持体１４２は、円筒形状の現像スリーブ１４３とこの現像スリーブの内部に配設された磁力発生手段１４４からなり、前記感光体１に対向するように配設される。これにより現像剤担持体は、現像剤を磁力発生手段１４４の磁力によって現像スリーブ１４３の表面に保持し、現像スリーブ１４３が回転せしめられることにより現像剤は感光体１の対向面に逐次搬送されて、感光体１上に形成された潜像に対応したトナー像が形成される。この構成においては、現像スリーブの表面に形成された粗さと現像剤との間に発生する摩擦力により現像剤が現像スリーブ上を搬送されている。
【０００４】
そこで現像スリーブ表面に粗さを形成する方法として一般的に用いられているのは、サンドブラスト法や、現像スリーブの長手方向に機械加工により凹凸を形成する方法である。現像スリーブの機械加工により凹凸形成する方法としては特許文献１に提案されている方法がある。
【特許文献１】特許第３４５８６４５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、サンドブラスト法を用いることが可能な材料は硬度が低いため現像スリーブを長期にわたって使用した場合は粗さが低下してしまい、この粗さ低下に伴って現像剤の搬送量も低下してしまうために画像濃度を維持できなくなるという課題があった。また現像スリーブの長手方向に凹凸を機械加工したものでは、粗さ低下を発生しにくい反面、凹凸間のピッチが大きくなるため、均一な現像剤搬送量を得るためには現像スリーブの回転速度を高くしなければならず、トナーの粉煙を発生しやすいという課題があった。
【０００６】
サンドブラスト法により現像スリーブ表面に粗さを形成した場合の問題について詳しく説明する。図１３は従来の現像剤担持体が新品であるときの表面の拡大図である。現像剤４６は、磁力発生手段（図示せず）により現像スリーブ１４３の表面に吸着されており現像スリーブ１４３が回転することで現像スリーブ１４３の表面に形成された粗さＲｂとの間で発生する摩擦力によって現像スリーブ１４３上を搬送される。このため現像剤の搬送量Ｓｂは現像スリーブの表面粗さの大小によって変動することとなる。図１４は従来の現像スリーブを長期間にわたって使用した後の表面の拡大図である。長期間にわたる使用によって現像スリーブ１４３表面の粗さＲｄは摩耗してＲｂよりも小さくなっている。このため、現像スリーブ１４３が回転せしめられても現像剤４６が現像スリーブ１４３から与えられる摩擦力は小さくなってしまい現像剤の搬送量Ｓｄが少なくなり画像の濃度低下を生じてしまう。
【０００７】
また、上記のように現像剤搬送量が低下するなどの理由またはその他の理由で現像剤担持体を取り替える必要が生じた場合、少なくとも比較的高価な現像スリーブを交換する必要があったので、リユースの観点から課題があった。
【０００８】
本発明は、長期間にわたって安定した現像剤搬送量を達成できる画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【０００９】
本発明はまた、現像剤担持体を取り替える場合における現像スリーブのリユース性に優れた画像形成装置およびプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、現像スリーブ外周表面に粗さ形成部材を別部材として配設することで現像剤担持体表面に粗さを形成する方法を提案した。
すなわち本発明は、円筒形状の現像スリーブ、前記現像スリーブ内部に配設された磁力発生手段および前記現像スリーブの外周に配設された粗さ形成部材を備えた現像剤担持体を有してなり、
前記粗さ形成部材を形成する材料が鉄を主材とした非磁性鋼、アルミニウムを主材とした合金、銅を主材とした合金、樹脂材料、またはファイバー材料であることを特徴とする画像形成装置に関する。
【００１１】
本発明はまた、円筒形状の現像スリーブ、前記現像スリーブ内部に配設された磁力発生手段および前記現像スリーブの外周に配設された粗さ形成部材を備えた現像剤担持体を有する現像装置であって、前記粗さ形成部材を形成する材料が鉄を主材とした非磁性鋼、アルミニウムを主材とした合金、銅を主材とした合金、樹脂材料、またはファイバー材料である現像装置を備えたことを特徴とする、装置本体に着脱自在なプロセスカートリッジに関する。
【００１２】
該構成を採用することにより高硬度の粗さを形成することができるとともに、凹凸間のピッチを小さくできるため、長期間にわたり安定した搬送量が得られ、かつトナー粉煙の少ない現像剤担持体を提供することができる。本発明は、この粗さ形成部材がその性能を発揮できるよう、最適な粗さ形成部材の材料、加工方法、固定方法、形状等を提供するものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、現像剤担持体の表面粗さを粗さ形成部材により形成できるため、粗さ形状および構成材料の自由度を高めることが可能となり表面粗さを長期的に維持することができるようになる。これにより現像剤の搬送量を長期にわたり維持することが可能になるため、画像濃度が長期間にわたり維持できる。
また粗さ形成部材の交換のみで新品と同様の表面粗さが得られるようになるため、現像スリーブおよび磁力発生手段のリユース性を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施形態に係わる画像形成装置の全体構成を示す概略図である。図１に示す本発明の画像形成装置は少なくとも、円筒状で回転可能な像担持体１と、コロナ放電により像担持体の表面を一様に帯電する帯電手段２と、像担持体を露光して静電潜像を作成する露光手段３と、静電潜像に基づいてトナー像を現像する現像手段４と、トナー像と逆極性の電圧が印加されることで像担持体上のトナー像を転写体に転写する転写手段５と、転写体上のトナー像を定着させる定着手段７と、像担持体上の残留トナーを清掃する清掃手段６とを含んでなっている。画像形成装置に用いられる像担持体１、帯電手段２、露光手段３、転写手段５、清掃手段６、定着手段７等は、周知の電子写真方式の技術を任意に使用してかまわない。なお画像形成装置は、清掃手段がなくてもかまわない。
【００１５】
本発明の画像形成装置は、現像手段４（現像装置）において特定の現像剤担持体を有している。現像手段４（現像装置）の概略構成を示す断面図の一例を図２に示す。現像装置４は少なくとも現像槽４１および本発明の現像剤担持体４２を有し、現像剤担持体４２は、少なくとも円筒形状の現像スリーブ４２１、当該現像スリーブ内部に配設された磁力発生手段４２２、および現像スリーブ４２１の外周表面に配設された粗さ形成部材４２３を備えてなっている。
【００１６】
本発明において現像スリーブ４２１は円筒形状を有し、かつその外周表面に固定される粗さ形成部材４２３を保持可能な程度に硬質の材料からなっている。そのような現像スリーブ形成材料として、従来から現像スリーブ材料として知られている硬質のものが使用可能であり、例えば、アルミニウムを主材とした合金、鉄および鉄を主材とした合金等が挙げられる。
【００１７】
磁力発生手段４２２は、当該手段から発生する磁力によって現像剤を現像剤担持体表面に保持できるものであればよく、例えば、磁石をローラ状に配列させたものが使用される。磁力発生手段は通常、現像スリーブ内部において当該現像スリーブに非接触の状態でローラ形状（円柱形状）を有しながら現像剤担持体と同軸に配設される。現像剤はトナーのみからなる１成分現像剤であっても、またはトナーとキャリアが混合されてなる２成分現像剤であってもよい。本発明において１成分現像剤および２成分現像剤に含有されるトナーの平均一次粒径は通常、４〜１２μｍである。キャリアの平均一次粒径は通常、２０〜８０μｍである。
【００１８】
粗さ形成部材４２３は、現像スリーブ４２１の外周面に配設されることによって、自身の凹凸（表面粗さ）を現像剤担持体４２の表面に付与するものである。
【００１９】
粗さ形成部材４２３が付与する凹凸の全体形状は、本発明の目的が達成されるかぎり特に制限されず、例えば、網目形状、斑点形状等が挙げられる。本明細書中、長手方向および円周方向とはそれぞれ現像剤担持体の長手方向および円周方向を意味するものとする。また凹凸の全体形状とは、粗さ形成部材を備えた現像剤担持体の外観において、付与された凹部と凸部とが形成する全体的な模様形状の意味である。
【００２０】
例えば、網目形状の凹凸を有する粗さ形成部材４２３を表面に備えた現像剤担持体４２の外観図の一例を図３（Ａ）に示す。図３（Ａ）において現像剤担持体４２は、粗さ形成部材４２３の凸部４２３ａを格子状に配することによって、表面に網目形状の凹凸が付与された構造を有している。凹部（４２３ｂ、４２３ｃ）は粗さ形成部材の厚み方向において貫通された穴状凹部４２３ｂであってもよいし、または当該厚み方向において未貫通の溝状凹部４２３ｃであってもよい。図３（Ａ）に示す現像剤担持体４２の詳しい構造の具体例を図４（Ａ）および（Ｂ）に示す。図４（Ａ）および（Ｂ）は図３（Ａ）の現像剤担持体４２が採り得る構造の具体例を示す概略拡大断面図であって、図３（Ａ）の現像剤担持体４２における凹部を有する位置での長手方向に対する垂直断面図である。図４（Ａ）において現像スリーブ４２１上に配設される粗さ形成部材４２３は凸部４２３ａと穴状凹部４２３ｂとを含んでなり、当該凸部と穴状凹部とによって凹凸が付与されている。図４（Ｂ）において現像スリーブ４２１上に配設される粗さ形成部材４２３は凸部４２３ａと、溝状凹部４２３ｃとを含んでなり、当該凸部と溝状凹部とによって凹凸が付与されている。図３（Ａ）において凸部は格子状に配置されているため、穴状凹部および溝状凹部は四角形形状を有している。
【００２１】
また例えば、斑点形状の凹凸を有する粗さ形成部材４２３を表面に備えた現像剤担持体４２の外観図の一例を図３（Ｂ）に示す。図３（Ｂ）において現像剤担持体４２は、粗さ形成部材４２３の凹部（４２３ｂまたは４２３ｃ）を斑点状に配することによって、表面に斑点形状の凹凸が付与された構造を有している。凹部は、図３（Ａ）においてと同様に、穴状凹部４２３ｂまたは溝状凹部４２３ｃであってもよい。図３（Ｂ）に示す現像剤担持体４２における凹部を有する位置での長手方向に対する垂直断面図は、前記図４（Ａ）および（Ｂ）と略同様である。図３（Ｂ）において凹部の形状は特に制限されず、例えば、図３（Ｂ）に示すような略円形形状を有していてもよいし、または多角形状を有していても良い。
【００２２】
凹凸の高さ（表面粗さ）は、凹凸がいかなる全体形状を有するときであっても、本発明の目的が達成される限り特に制限されるものではなく、通常は現像剤の種類（１成分または２成分）によって異なる。凹凸の高さは凹部と凸部との高低差を意味する。
１成分現像剤を用いる場合の凹凸の高さ、例えば、図４（Ａ）に示すＲｂ１、および図４（Ｂ）に示すＲｂ２は０．０１〜０．６ｍｍが好適である。
２成分現像剤を用いる場合の凹凸の高さ、例えば、図４（Ａ）に示すＲｂ１、および図４（Ｂ）に示すＲｂ２はキャリアの直径の１／２よりも大きいことが好ましい。これにより現像剤、特にキャリアの搬送に必要な摩擦力を得ることができる。上限はキャリア直径の２倍が好ましい。２成分現像剤を用いる場合における特に好ましい凹凸の高さは具体的には、通常、０．０２〜０．１ｍｍである。
【００２３】
凸部および凹部の寸法およびそれらの繰り返しピッチもまた、通常は現像剤の種類（１成分または２成分）によって異なる。
１成分現像剤を用いる場合の凸部の円周方向長さ、例えば、図４（Ａ）に示すｘ１および図４（Ｂ）に示すｘ２は通常、０．２〜０．５ｍｍが好適である。また凹部の円周方向長さ、例えば、図４（Ａ）に示すｙ１および図４（Ｂ）に示すｙ２は通常、０．２〜２ｍｍが好適である。さらに凹部の長手方向長さは通常、０．２〜１．０ｍｍが好適である。
２成分現像剤を用いる場合の凸部の円周方向長さ、例えば、図４（Ａ）に示すｘ１および図４（Ｂ）に示すｘ２は通常、０．２〜１．０ｍｍが好適である。また凹部の円周方向長さ、例えば、図４（Ａ）に示すｙ１および図４（Ｂ）に示すｙ２は通常、０．２〜２．０ｍｍが好適である。さらに凹部の長手方向長さは通常、０．２〜２．０ｍｍが好適である。
【００２４】
図５（Ａ）は、１成分現像剤の搬送に際して、図４（Ａ）の粗さ形成部材４２３が新品であるときの現像スリーブ４２１表面の拡大図である。現像剤４６は磁力発生手段（図示せず）により現像スリーブ４２１および粗さ形成部材４２３の表面に吸着されており、現像スリーブ４２１が回転することにより粗さ形成部材４２３により形成された表面粗さＲｂ１によって摩擦力を与えられて現像スリーブ４２１上を搬送される。図５（Ｂ）は本発明の現像剤担持体４２、特に当該担持体に備えられた粗さ形成部材４２３を長期間にわたって使用した後の表面の拡大図である。本発明において表面粗さを付与する粗さ形成部材４２３の凸部４２３ａは比較的直立しているため、長期間にわたる使用後でも、凸部４２３ａの角部分が摩耗するだけであり、表面粗さＲｄ１は使用前の表面粗さＲｂ１に維持できる。そのため、搬送量Ｓｄ１は新品時の搬送量Ｓｂ１と大きな差異を有することがない。また、粗さ形成部材を交換するだけで表面粗さを新品時と同じにできるため、リユース性にも優れている。
【００２５】
粗さ形成部材４２３に用いることのできる材料とその加工方法、特徴について説明する。
粗さ形成部材に用いることのできる材料としては鉄を主材とした非磁性鋼、アルミニウムを主材とした合金、銅を主材とした合金、樹脂およびファイバー材料といったものがあげられる。
これらについて具体的に説明すると、鉄を主材とした非磁性鋼としては、例えば、ＪＩＳ  ＳＵＳ３０４と呼ばれるオーステナイト系ステンレス鋼、および高Ｍｎ非磁性鋼が一般的である。これらの材料は硬度が高いために耐久性に優れるといった特徴がある。
【００２６】
アルミニウムを主材とした合金はアルミニウムが含有される限り特に制限されず、例えば、アルミニウムを全量に対して９９〜８０重量％含有する合金が使用可能である。アルミニウム以外に含有されてもよい金属として、例えば、Ｃｕ、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｎｉ等が挙げられる。
【００２７】
銅を主材とした合金は銅が含有される限り特に制限されず、例えば、銅を全量に対して９９〜２０重量％含有する合金が使用可能である。銅以外に含有されてもよい金属として、例えば、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｐ、Ｎｉ等が挙げられる。
【００２８】
粗さ形成部材を形成する材料として、上記した鉄を主材とした非磁性鋼、アルミニウムを主材とした合金、または銅を主材とした合金を使用する場合、粗さ形成部材は、エッチングもしくはプレス加工によって、穴抜き加工もしくは凹凸形成されて製造可能である。またそのような場合において、粗さ形成部材を現像スリーブに固定するには溶接を用いることが可能である。溶接法として、電気溶接、ガス溶接、ロウ付け等が採用可能であるが、本発明の粗さ形成部材は非常に微細な加工が求められるためロウ付けを用いることが望ましい。
【００２９】
また樹脂も、粗さ形成部材の形成用材料として用いることができる。樹脂は特性設計の自由度が高く、高伸縮性を有するものおよび熱収縮性を有するものを用いたときに多くの利点を得ることができる。
具体的に説明すると、熱収縮性を有する樹脂としてはパーフロロアルキルビニルエーテル樹脂（ＰＦＡ）、フッ化エチレンプロピレン樹脂（ＦＥＰ）等がある。現像剤担持体の形成にあたっては、図６のように粗さ形成部材４２３の内径φｒ＞現像スリーブ４２１の外径φｓとして形成し、粗さ形成部材内に現像スリーブを挿入してから熱を加えることで粗さ形成部材が収縮させられるため、容易に粗さ形成部材を現像スリーブに固定することが可能となる。
【００３０】
高伸縮性を有する樹脂としては、直鎖状低密度ポリエチレン等がある。現像剤担持体の形成にあたっては図７のように粗さ形成部材４２３の内径φｒ＜現像スリーブ４２１の外径φｓとして形成し、粗さ形成部材に内径を大きくするよう外力を加えた状態で粗さ形成部材内に現像スリーブを挿入してから、粗さ形成部材へ加えていた外力を取り除くことで粗さ形成部材を現像スリーブへ固定することができる。
【００３１】
特に、粗さ形成部材を形成する材料として高伸縮性を有する樹脂を用いる場合、粗さ形成部材は図３（Ｂ）に示すような斑点形状の凹凸を有し、かつ凹部は穴状凹部であって、所定の形状で所定の位置に形成されることが好ましい。詳しくは図８に示すように、穴状凹部４２３１の形状は、当該穴における長手方向（Ｌ）の中心線ｎと当該穴の外周とが交わる点を点Ａ（点４２３２）とし、円周方向（Ｐ）の中心線ｍと当該穴の外周とが交わる点を点Ｂ（点４２３３）としたとき、穴の外周曲線上の線分ＡＢの中間点４２３４での接線４２３５が長手方向中心線（ｎ）および円周方向中心線（ｍ）のいずれに対しても平行でないような形状である。また穴状凹部は螺旋状に連続して形成される。すなわち穴状凹部４２３１の形成位置は、図９に示すように、隣接する穴の中心を線で結んだとき、当該線が現像剤担持体上において螺旋を描くような位置である。図９は、粗さ形成部材の展開図の一例を示す。そのような形状を有する穴状凹部を上記のように形成することにより、粗さ形成部材を現像スリーブに固定することが容易となる。すなわち、図１０に示すように、本構成を有する粗さ形成部材４２３内に現像スリーブ４２１を挿入し（図１０（Ａ））、粗さ形成部材へ長手方向への引っ張り力を与えると（図１０（Ｂ））、粗さ形成部材４２３の径が縮小するため粗さ形成部材４２３を現像スリーブ４２１に密着させることが可能となる（図１０（Ｃ））。この状態で粗さ形成部材の端部を固定することで、粗さ形成部材を現像スリーブに密着固定することができる。粗さ形成部材を現像剤スリーブに固定する方法としては、固定可能な限り特に制限されず、例えば、接着剤を用いることが可能である。この際に用いる接着剤としては、一般的に用いられているいずれのものを用いてもかまわない。本発明においては、粗さ形成部材の形成用材料として、鉄を主材とした非磁性鋼、アルミニウムを主材とした合金、または銅を主材とした合金を用いる場合においても、接着剤を用いて、当該粗さ形成部材を現像スリーブに接着固定してよい。
【００３２】
またファイバー材料も、粗さ形成部材の形成用材料として用いることができる。ファイバー材料としてはグラスファイバー、カーボンファイバー、アラミドファイバー等がある。これらのファイバー材料は焼成により大きくその特性を変化させられ、焼成前に有している柔軟性と焼成後に得られる高硬度から加工性と耐久性を両立しうる材料であるということができる。またこれらのファイバー材料を粗さ形成部材に用いる場合は焼成前の糸状のファイバー材料を現像スリーブの表面に巻きつけて後に焼成することで容易に粗さ形成部材を形成することが可能となる。このとき現像剤担持体上に粗さ形成部材により形成される凹凸の形状は網目状となる。
【００３３】
粗さ形成部材を形成する材料として、ファイバー材料を用いる場合、例えば、図１１に示すように、現像スリーブの一端に糸状の粗さ形成部材を固定し、さらに現像スリーブを回転するとともに粗さ形成部材を現像スリーブの長手方向と平行な方向に往復移動することによって、粗さ形成部材が現像スリーブに巻きつけられてゆき現像スリーブの表面に網目状の凹凸が形成されるため、容易に凹凸を現像スリーブ表面に形成することができる。
【００３４】
次に、現像剤担持体の好ましい構成および特性について説明する。
粗さ形成部材の材料として樹脂もしくはファイバー材料を用いた場合には、粗さ形成部材を導電性材料によりコーティングすることが望ましい。これは、樹脂およびファイバー材料を用いた場合に粗さ形成部材の電気抵抗が大きくなることで現像剤担持体の表面に所定電位を与えられなくなってしまうことを回避するためである。粗さ形成部材を導電性の材料でコーティングすることにより、現像剤担持体の表面に所定電位を与えやすい状態にすることが可能となる。
【００３５】
粗さ形成部材表面へのコーティングに適した導電性材料として、例えば、Ｎｉ、Ｚｎ、Ａｌ等が挙げられる。
【００３６】
粗さ形成部材の材料として上記したいずれの材料を用いる場合においても、粗さ形成部材と現像スリーブとの関係について、次式の関係を満たすものが好ましい。
粗さ形成部材の形成材料の熱膨張率＞現像スリーブの形成材料の熱膨張率
【００３７】
この関係式を満たす材料からなる粗さ形成部材および現像スリーブを選定することで、現像剤担持体の雰囲気温度が変化した場合でも、現像スリーブの膨張により粗さ形成部材に割れが発生することを防止することが可能となる。
【００３８】
そのような好ましい粗さ形成部材材料−現像スリーブ材料の組み合わせとして、例えば、以下に示す組み合わせが挙げられる；
（粗さ形成部材材料−現像スリーブ材料）＝
（鉄を主材とした非磁性鋼−鉄、銅）
（アルミニウムを主材とした合金−鉄、銅）
（銅を主材とした合金−鉄）
（樹脂−アルミニウム及びその合金、鉄及びその合金）
【００３９】
本発明の画像形成装置は、モノクロ、モノカラー、フルカラーのＰＰＣ、ＦＡＸ、プリンタ、これらの複合機など、いずれのものでもかまわない。
【００４０】
また本発明のプロセスカートリッジは、前記した現像剤担持体を有する現像装置を備えたものであり、画像形成装置本体に着脱自在である。すなわち、プロセスカートリッジは、図２に示すように、少なくとも現像槽４１および現像剤担持体４２を有してなる現像装置を備えてなり、画像形成装置本体に着脱自在なものである。詳しくは現像装置４において、現像剤担持体４２は、前述のように、円筒形状の現像スリーブ４２１、当該現像スリーブ内に配設された磁力発生手段４２２、および現像スリーブ４２１の外周表面に配設された粗さ形成部材４２３によって構成されている。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明が適用される画像形成装置の一例の概略構成図である。
【図２】本発明が適用される現像装置の一例の概略構成図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）はともに本発明の粗さ形成部材の外観図の一例である。
【図４】（Ａ）および（Ｂ）はともに本発明の現像剤担持体の一例の概略拡大断面図である。
【図５】（Ａ）は本発明の現像剤担持体が新品であるときの表面の拡大図であり、（Ｂ）は本発明の現像剤担持体を長期間にわたって使用した後の表面の拡大図である。
【図６】熱収縮性樹脂により形成した粗さ形成部材を現像スリーブに固定する方法の一例の説明図である。
【図７】高伸縮性樹脂により形成した粗さ形成部材を現像スリーブに固定する方法の一例の説明図である。
【図８】粗さ形成部材に形成され得る穴状凹部の好ましい形状を説明するための詳細図である。
【図９】本発明の好ましい粗さ形成部材の展開図の一例である。
【図１０】本発明の粗さ形成部材を現像スリーブに固定するときの外観流れ図の一例である。
【図１１】本発明の粗さ形成部材を現像スリーブに固定するときの外観流れ図の一例である。
【図１２】従来の現像剤担持体を備えた現像装置の断面図の一例である。
【図１３】従来の現像剤担持体が新品であるときの表面の拡大図である。
【図１４】従来の現像剤担持体を長期間にわたって使用した後の表面の拡大図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：像担持体、２：帯電手段、３：露光手段、４：現像手段（現像装置）、５：転写手段、６：清掃手段、７：定着手段、４１：現像槽、４２：現像剤担持体、４２１：現像スリーブ、４２２：磁力発生手段、４２３：粗さ形成部材、４２３ａ：凸部、４２３ｂ：穴状凹部、４２３ｃ：溝状凹部、４２３１：粗さ形成部材に形成された穴状凹部、４２３２：粗さ形成部材に形成された穴の外周と該穴の長手方向中心線ｎとの交点、４２３３：粗さ形成部材に形成された穴の外周と該穴の円周方向中心線ｍとの交点、４２３４：粗さ形成部材に形成された穴の外周上における点４２３３と点４２３２との中間点、４２３５：中間点４２３４における接線。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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